烟气余热利用装置属烟气-水换热器，凝 结水走管内，烟气走管外，改造项目基于引风 机不变原则，由于引风机压头富裕量有限，烟 气余热利用装置的设计需实现较小的烟气侧阻 力，通过管束选择计算，在顺列光管，错列光 管，顺列圆肋片管，错列圆肋片管，顺列方肋 片管，错列方肋片管中以及鳍片管中，推荐采 用顺列H形鳍片管管束，它不易积灰，换热系
* 收稿日期：2010-05-01 作者简介： 张方炜(1966-)，女，北京人，高级工程师。
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触，以提高干燥效率并使物料向前移动，筒内 还固定有链条，起清扫内壁、搅拌内部物料的 作用。
1.2 加热热网水
设置防腐蚀的管式换热器，加热厂房或 厂区水暖系统的热网循环水，以替代或部分替 代常规热网加热器，节省热网加热器的蒸汽耗 量，增加发电量。
15.2
12 锅炉排污率 13 制粉系统类型 14 燃烧器形式
0.02 两台中储式乏气送粉配低速钢 球磨四台正压直吹式配中速磨
旋流燃烧器
15 排烟温度 /℃
170.5
16 热风温度 /℃
378.5
17 冷风温度 /℃
30
18 飞灰系数
0.9
19 机械未完全燃烧损失 /%
2
化学未完全燃烧损失 /%
0.03
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数较高，烟气侧阻力增加在原有引风机可接受 范围。
烟气余热利用装置的主要技术参数如下： 烟温降低：20.58℃；烟侧流阻： ﹤100Pa；水侧流阻：﹤0.07MPa。
2.3 经济指标和效益分析
安装烟气余热利用装置后，在没有增加 锅炉燃料的前提下，使得电厂循环的吸热量增 大，提高了循环效率。当然把烟气余热输入回 热系统中会排挤部分抽汽，导致汽轮机循环热 效率的降低，但是由于循环吸热量增加带来的 电厂循环效率增加值比排挤抽汽导致的汽轮机 循环效率降低值大得多，所以电厂的经济性会 增大。因此，采用烟气余热利用装置后，回热 抽汽量减少，相应于每公斤煤的汽轮机发电量 增加，或者说汽轮机的汽耗率降低，所以机组 发电煤耗率降低。
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⑶ 主要系统及设备 热力系统采用七级回热抽汽系统，设有 三台高压加热器、一台除氧器和三台低压加热 器。设置3×35%BMCR电动调速给水泵。制粉 系统采用热风干燥的中速磨煤机正压直吹式制 粉系统，设置八台中速磨煤机，七台运行，一 台备用。 由于机组燃用高水分褐煤，制粉系统必须 具备足够的干燥能力，对于用热风做干燥剂的 正压直吹式制粉系统，也就要求进入磨煤机的 干燥用热风必须具有足够大的风量和比较高的 风温，通常褐煤的一次风率设计值通常控制在 35%～42%不等，这样，入磨风温一般需达到 330℃～370℃，较常规烟煤的约260℃风温高出 大约100℃，高风温是由较高温度的烟气通过三 分仓回转式预热器加热而得，这也就决定了进 入回转式预热器的烟气温度一般要达到420℃以 上，因此褐煤炉的排烟温度较高。该工程已采 用了适度加大回转式空气预热器尺寸来降低空 预器出口烟温的措施，再无限增大空预器换热 面积理论讲可以吸收烟气热量降低烟温，但已 超出合理范围且不现实，因此空预器出口烟气 修正前温度150℃，比常规烟煤机组的120℃要 高30℃。有效地利用褐煤锅炉高排烟温度的烟 气余热，是燃用褐煤机组挖掘节能潜力的有效 措施之一。
3 过热蒸汽出口温度 /℃
545
4 再热蒸汽进口温度 /℃
327
5 再热蒸汽进口压力 / MPa
2.5
6 再热蒸汽出口温度 /℃
545
7 再热蒸汽出口压力 / MPa
2.3
8 再热蒸汽流量 / kg/s
151.39
9 给水温度 /℃
244
10 给水压力 / MPa
16.99
11 锅筒工作压力 / MPa
4 管道效率 /%
98
5 烟气温度降低 /℃
20.58
6 机组效率相对提高值 /%
0.323
7 热耗率降低值 / kJ/kW.h
26.9
8 机组的标准发电煤耗降低 / g/kW.h
1.025
以上经济效益分析表明，本改造项目，可 降低机组的标准发电煤耗1.025 g/kW.h。
2.4 烟气余热利用装置在老厂改造中应注 意的问题
Application of Exhaust Gas Surplus Heat of Boiler
ZHANG Fang-wei (North China Power Engineering Co., Ltd., Beijing 100120, China) Abstract: When we design the power plant, there are some main methods of energy saving, utilization of flue gas remainder heat, increase the whole plant thermal efficiency, reduce coal expend, enhance power. This paper according as instance, analyse the system about the old plant and new plant boiler flue gas remainder heat, and it will supply some reference about design power plant and alteration old plant. Key words: flue gas remainder heat; the whole plant thermal efficiency; coal expend.
2.2 烟气余热利用系统拟定、布置及设备选型
烟气余热利用装置位于锅炉管式预热器后 部静电除尘器进口垂直烟道上，其水侧连接于 汽轮机回热系统的低压部分,凝结水(温度70℃，
表1 某6×200MW机组锅炉主要参数
编号
名称
数据
1 过热蒸汽流量 /kg/s
172.22
2 过热蒸汽出口压力 / MPa
13.7
某工程2×300 MW机组拟在脱硫吸收塔前 设置烟气余热利用装置，加热浴室用热水，热 网水量610.412 t/h，自42℃提升至80℃，两台机 组热网水自烟气汲取的热量约54 MW，烟气量 1336320 Nm3/h，烟气温度自134℃降至67℃， 装置烟气侧阻力约200 Pa。
全厂采暖若按水暖考虑，加热蒸汽按5段抽 汽(约0.45 MPa，258.6℃ )计算，节约蒸汽耗量 约为40 t/h。在汽机进汽量一定的前提下，减少 汽机5段抽汽量，汽机热耗略有增加，发电量增 多，最终节能情况需根据实际加热汽机回热系统的凝结 水，减少汽机抽汽量，降低煤耗，提高全厂热 效率。
2 烟气余热利用在老厂改造中的应用
2.1 工程概况
某6×200 MW机组建于20世纪70年代，机 组为两台前苏联、四台捷克制造，燃用煤质属 晋北烟煤，锅炉主要参数见表1。
由表1可见，锅炉排烟温度高达170.5℃， 虽经过多次燃烧系统调整，实际排烟温度还在 160℃左右，锅炉排烟损失大，锅炉效率相对较 低。为有效利用烟气余热，2006年电厂实施节 能改造，于尾部烟道加装烟气余热利用装置。
1.1 预热并干燥燃料
随着内蒙、东北等地相继开发出大规模褐 煤煤矿，高水分褐煤的预干燥是目前正在研究 的新课题，干燥工艺有很多，其中利用烟气余 热干燥褐煤的部分外在水分是一种思路。
核心设备干燥机滚筒是略带倾斜并能回转 的圆筒体，湿物料从一端上部进入，干物料从 另一端下部收集。150℃以上的热烟气从进料端 或出料端进入，从另一端上部排出。固体物料 在滚筒中停留时间大约12 min～14 min，出口烟 气温度降到约120℃左右。筒内按照不同的角度 装有顺向抄板，使物料在筒体回转过程中不断 抄起又洒下，使其充分与通入的热烟气直接接
发电设计 锅炉烟气余热利用研究
锅炉烟气余热利用研究
张方炜 (中国电力工程顾问集团公司华北电力设计院工程有限公司，北京 100120)
摘要：在火力发电厂设计中，合理利用锅炉的烟气余热，提高全厂热效率，降低煤耗，增加发电量，是节能 的主要措施之一。本文以工程实例为研究依据，分别对老厂改造及新建机组烟气余热利用系统进行分析。为 工程设计和机组改造提供参考。 关键词：烟气余热；全厂热效率；煤耗。 中图分类号：X701 文献标志码：B 文章编号：1671-9913(2010)04-0048-06
3 烟气余热利用在新建机组中的应用
3.1 工程概况
⑴ 主机设备 某2×600MW级超超临界燃褐煤、空冷 机组。锅炉型式: 超超临界参数、变压运行直 流炉，一次中间再热、单炉膛平衡通风、墙 式四角切圆燃烧，固态干式排渣、采用三分 仓回转式空气预热器。BMCR工况主要参数： 最大连续蒸发量为2060 t/h，过热蒸汽参数为 26.25 MPa.a/605℃，保证热效率(按低位发热 量) 92.21%，回转式空气预热器出口烟气修正 前/后温度为150℃/144℃。汽轮机型式：单轴、 三缸四排汽、超超临界、一次中间再热、直接 空冷凝汽式汽轮机。TMCR工况主要参数：额 定功率为716.7MW，主汽门前参数为25.0 MPa. a/600℃，设计背压为12kPa.a，给水加热级数为 7级，热耗率为7444 kJ/kW.h。 ⑵ 燃煤 燃煤采用内蒙古锡林浩特胜利煤田露天矿 褐煤，具有全水分较高(35％左右)，表面水分大 于15％，发热量低(12310 kJ/kg)、可磨性系数低 (HGI=39)、挥发份高(Vdaf=45.12%)、中低硫、 低灰等特点。
⑵ 烟气余热利用装置的腐蚀问题：本 改造项目防止低温腐蚀的解决方法就是控制 壁温，烟气余热利用装置的进水温度可在 80℃～100.0℃之间调节，相应最低管子壁温处 于95℃～125℃范围。这个范围，可确保最低壁 温仍略高于烟气露点(94.3)，不发生低温腐蚀。 当然也可选择抗腐蚀材料。